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近日，國家層面為挖掘系統靈活性資源潛力，出臺了多個文件。例如，國家發改委鼓勵發電企業通過自建或購買調峰儲能能力的方式增加可再生能源發電裝機并網規模，國家能源局華中監管局也于近日發布《新型主體參與華中電力調峰輔助服務市場規則（征求意見稿）》。

除了國家層面(mian)挖(wa)潛調(diao)峰(feng)外，多地也(ye)在不斷加碼深度(du)調(diao)峰(feng)——國網華北分部、京津唐(tang)電網開展火電機(ji)組20%深度(du)調(diao)峰(feng)改造、山東存(cun)量煤電機(ji)組按30%—40%的最小技術(shu)出(chu)力水平改造、山西八成以(yi)上火電機(ji)組參與深度(du)調(diao)峰(feng)等。

在受訪的業內(nei)人(ren)士看來(lai)，“十四五”期間(jian)，我國(guo)負荷峰谷差(cha)加大(da)是系(xi)統調(diao)峰需(xu)求(qiu)的主要來(lai)源(yuan)。新(xin)能(neng)源(yuan)快速增長和負荷峰谷差(cha)持續(xu)拉大(da)成為趨勢，新(xin)能(neng)源(yuan)“極(ji)熱無風、夜間(jian)無光”特征突出，對(dui)電力保障穩定供應、實(shi)時平衡提出了新(xin)要求(qiu)、新(xin)挑戰。

負荷峰谷差是系統調峰需求主要來源

受訪的(de)業(ye)內人士普遍認為，“負荷側帶來的(de)調峰需求(qiu)更(geng)大”。未來第(di)二產(chan)(chan)(chan)業(ye)用(yong)(yong)電占比逐步降低(di)，第(di)三產(chan)(chan)(chan)業(ye)和(he)居(ju)民(min)生活用(yong)(yong)電占比不斷提升。與第(di)二產(chan)(chan)(chan)業(ye)相比，第(di)三產(chan)(chan)(chan)業(ye)和(he)居(ju)民(min)生活用(yong)(yong)電日負荷曲線的(de)日負荷率更(geng)低(di)、峰谷差更(geng)大。“經過(guo)測算，我們判斷負荷峰谷差帶來的(de)調峰需求(qiu)將(jiang)大于新能源(yuan)帶來的(de)調峰需求(qiu)。”一位(wei)不愿具名研(yan)究人士接(jie)受記者采訪時(shi)表示。

最典型的負荷調峰(feng)是今年(nian)1月寒潮期(qi)間，出(chu)現了(le)冬季(ji)高峰(feng)大(da)于夏季(ji)高峰(feng)的情況，負荷同比突增20%，在發電(dian)(dian)側“火力(li)(li)全開”、電(dian)(dian)網(wang)(wang)側手段用(yong)盡(jin)、負荷側按需管理的情況下，總(zong)體上確保(bao)(bao)了(le)電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)量平(ping)衡。“寒潮等極端氣(qi)候下電(dian)(dian)力(li)(li)需求明顯增加，保(bao)(bao)障電(dian)(dian)力(li)(li)供應難度大(da)。我國中東部非供暖區域過去35年(nian)共發生寒潮43次，單次最大(da)影(ying)響面積為110萬平(ping)方公里，氣(qi)溫最高下降14℃，負荷最大(da)增長(chang)達2億千瓦。”中國工程(cheng)(cheng)院(yuan)院(yuan)士(shi)、西(xi)安交通(tong)大(da)學電(dian)(dian)氣(qi)工程(cheng)(cheng)學院(yuan)名(ming)譽院(yuan)長(chang)邱(qiu)愛慈表示(shi)，目前，電(dian)(dian)網(wang)(wang)已進入緊平(ping)衡時代，未來供電(dian)(dian)保(bao)(bao)障壓力(li)(li)還將不斷增加。

華南(nan)理工大(da)學電(dian)力(li)學院電(dian)力(li)經濟與電(dian)力(li)市場研究所所長陳皓勇(yong)對記者表示，我國(guo)電(dian)源結構仍以煤電(dian)為主體，靈活(huo)性不足，調(diao)(diao)峰(feng)能力(li)有限(xian)。系統(tong)調(diao)(diao)峰(feng)資源除了需求響應外，還有抽水蓄能、新型儲能以及常規(gui)水電(dian)、氣電(dian)、火電(dian)靈活(huo)性改(gai)造等。“隨(sui)著(zhu)風、光在(zai)內的新能源大(da)規(gui)模接(jie)入，電(dian)力(li)系統(tong)調(diao)(diao)峰(feng)壓力(li)日益(yi)增大(da)，特別是低谷調(diao)(diao)峰(feng)能力(li)嚴重不足。”

國網能(neng)源(yuan)研究(jiu)院有限公司能(neng)源(yuan)戰略與(yu)規(gui)劃研究(jiu)所高級研究(jiu)員楊捷預計，“十(shi)四(si)五(wu)”末，國網經營(ying)區(qu)調峰(feng)需(xu)求仍以負荷峰(feng)谷差調峰(feng)需(xu)求為主，約占(zhan)總需(xu)求的2/3，同時新能(neng)源(yuan)調峰(feng)需(xu)求快速增(zeng)(zeng)長(chang)。隨著(zhu)新能(neng)源(yuan)規(gui)模(mo)快速增(zeng)(zeng)長(chang)和用電結構深度調整(zheng)，“十(shi)四(si)五(wu)”期間，國網經營(ying)區(qu)靈活性(xing)資(zi)源(yuan)需(xu)求仍將持續增(zeng)(zeng)長(chang)。

向新能源利用率與發電量占比兼顧轉變

除(chu)了負(fu)荷(he)峰谷(gu)差調峰外，“十四五”新(xin)能源帶來的(de)(de)調峰需求同樣(yang)不容小覷。有研(yan)究表明，新(xin)能源發電量占比超過(guo)10%，新(xin)能源接(jie)入引(yin)起的(de)(de)系統(tong)成(cheng)本(ben)將顯著上升。在業(ye)內人士看來，新(xin)能源消(xiao)納模式應該追求“合理利(li)用率”，即在允許一(yi)定的(de)(de)棄(qi)風、棄(qi)光和切負(fu)荷(he)的(de)(de)情況(kuang)下，追求全系統(tong)的(de)(de)綜(zong)合成(cheng)本(ben)最小。

上述研究人士表示，從能源供應系(xi)統全(quan)局(ju)出(chu)發(fa)，新能源消(xiao)納(na)水平(ping)理(li)論上存在(zai)總(zong)體最經(jing)濟的(de)“合(he)(he)理(li)值(zhi)”。新能源“合(he)(he)理(li)利(li)用(yong)(yong)率”可定義(yi)為：使全(quan)社會電力供應成本最低的(de)利(li)用(yong)(yong)率。總(zong)體來(lai)看(kan)，新能源發(fa)展規(gui)模隨利(li)用(yong)(yong)率控制目標降低而增加，電力供應成本則呈“U型(xing)曲線”變(bian)化(hua)，拐(guai)點(dian)即對(dui)應經(jing)濟性最優的(de)新能源規(gui)模和合(he)(he)理(li)利(li)用(yong)(yong)率。“各省電源結(jie)構和負荷特性不同，若都以95%利(li)用(yong)(yong)率水平(ping)作為目標，并不一定是最科學和最經(jing)濟的(de)，既給電力系(xi)統帶來(lai)巨大的(de)調度和運行壓力，也影響了新能源的(de)合(he)(he)理(li)發(fa)展和科學利(li)用(yong)(yong)。”

邱愛慈也認為(wei)，以新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用率(lv)為(wei)目標(biao)布局發展新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，加之系(xi)統調峰能(neng)(neng)(neng)(neng)力存在缺額，不(bu)(bu)足(zu)以支(zhi)(zhi)撐(cheng)高(gao)比(bi)例(li)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消納。隨(sui)著新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)裝機容(rong)量(liang)增加，新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)量(liang)占(zhan)(zhan)比(bi)不(bu)(bu)斷提高(gao)，新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用率(lv)將呈現逐漸下(xia)降趨勢。“我們預測，2030年，以新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發電(dian)量(liang)最大為(wei)目標(biao)布局新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)，可(ke)提升(sheng)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)量(liang)占(zhan)(zhan)比(bi)1.75個百(bai)(bai)分點，但新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)利用率(lv)會降低1.87個百(bai)(bai)分點。隨(sui)著新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)裝機占(zhan)(zhan)比(bi)的不(bu)(bu)斷提升(sheng)，新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)對電(dian)量(liang)平(ping)衡的支(zhi)(zhi)撐(cheng)作(zuo)用明顯，但對電(dian)力平(ping)衡支(zhi)(zhi)撐(cheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)力較弱，不(bu)(bu)足(zu)以保障高(gao)比(bi)例(li)新(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)接入電(dian)力系(xi)統的供電(dian)可(ke)靠性。”

邱愛慈表(biao)示，若“十四五”新(xin)(xin)(xin)增跨區跨省輸電(dian)工程(cheng)按照計(ji)劃投產，已建在建通道(dao)全部(bu)達到設計(ji)輸電(dian)能(neng)(neng)(neng)力(li)，2025年新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)量預計(ji)可(ke)達1.31萬(wan)億千瓦時，利(li)(li)用(yong)率(lv)(lv)為95%，電(dian)量占(zhan)比17%；2030年新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)量1.98萬(wan)億千瓦時，利(li)(li)用(yong)率(lv)(lv)91%，電(dian)量占(zhan)比為22%。“新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)電(dian)量滲透率(lv)(lv)與(yu)利(li)(li)用(yong)率(lv)(lv)間相(xiang)互制(zhi)約(yue)，以(yi)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利(li)(li)用(yong)率(lv)(lv)為目標的消納模式亟需向兼顧新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)利(li)(li)用(yong)率(lv)(lv)與(yu)發(fa)電(dian)量占(zhan)比轉(zhuan)變。”

各地應急負荷亟需形成合力

應對電網(wang)調(diao)峰(feng)壓力，陳皓勇認為，從(cong)電網(wang)側來(lai)講，一是需要從(cong)結構上提高(gao)電網(wang)調(diao)峰(feng)能(neng)力，如增建抽水(shui)蓄能(neng)、新(xin)型儲能(neng)、氣電，加強火電靈活(huo)性改(gai)(gai)造，發展需求響應和(he)虛擬電廠技術(shu)等；二是提高(gao)電網(wang)調(diao)度控制水(shui)平；三(san)是積極穩妥地開展體制機制改(gai)(gai)革和(he)創新(xin)。

受訪的(de)業內(nei)人士還(huan)提(ti)出，調(diao)(diao)峰(feng)壓力是由“源-網-荷”三者(zhe)共同產生，也應該(gai)由三者(zhe)共同解(jie)決(jue)。就調(diao)(diao)峰(feng)現(xian)狀而言，電網從調(diao)(diao)度層面已經(jing)通過抽(chou)水蓄能、省間互濟、臨時市(shi)場(chang)等方(fang)式(shi)來緩(huan)解(jie)調(diao)(diao)峰(feng)壓力，未來還(huan)需要通過建立跨區域調(diao)(diao)節的(de)市(shi)場(chang)化機制(zhi)，在全國范圍(wei)內(nei)實現(xian)調(diao)(diao)峰(feng)資源的(de)配(pei)置。

以長三角地區用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)量(liang)為例，各(ge)(ge)省資源稟賦和(he)結構(gou)差異(yi)較大，目前調峰難的問題已由上(shang)海電(dian)(dian)(dian)網擴展(zhan)到(dao)江(jiang)蘇(su)電(dian)(dian)(dian)網、浙江(jiang)電(dian)(dian)(dian)網以及安徽電(dian)(dian)(dian)網等多(duo)個(ge)電(dian)(dian)(dian)網。但各(ge)(ge)省調峰資源忙閑不均，全網系統優(you)化作用(yong)(yong)尚(shang)未充分發揮，應(ying)(ying)(ying)急互備能力有(you)待提升。“在各(ge)(ge)省應(ying)(ying)(ying)急負荷(he)側(ce)響應(ying)(ying)(ying)資源尚(shang)未統籌(chou)共享(xiang)形(xing)成合(he)力的當(dang)下，亟需探索省市應(ying)(ying)(ying)急負荷(he)側(ce)響應(ying)(ying)(ying)資源統籌(chou)共享(xiang)機制，發揮協同倍數效益。”上(shang)述研究人(ren)士建(jian)議。

邱愛(ai)慈表示，在(zai)跨(kua)區(qu)直(zhi)(zhi)流(liu)運行方式(shi)靈活性欠缺的情(qing)況下(xia)，新(xin)能源(yuan)跨(kua)區(qu)消納難度大。當前(qian)，特高壓直(zhi)(zhi)流(liu)通(tong)道多(duo)按二段式(shi)運行，不能有效跟隨送、受端新(xin)能源(yuan)和(he)負荷特性。“我們測算，2030年，送、受端電網新(xin)能源(yuan)利用率將(jiang)分別(bie)由當前(qian)的98%、100%降至85%、95%左右(you)，在(zai)送、受端電網新(xin)能源(yuan)同時(shi)受限消納的情(qing)況下(xia)，電網跨(kua)區(qu)互濟作用會(hui)凸(tu)顯(xian)，對(dui)跨(kua)區(qu)直(zhi)(zhi)流(liu)通(tong)道運行方式(shi)靈活性也提出更高要求。”